整芯胶带机械接头在线监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型整芯胶带机械接头在线监测装置，属于输送物料普通胶带机械接头的领域；提出一种新方案，使普通胶带机断带事故减少发生，提高胶带机的效率和使用寿命；本实用新型整芯胶带机械接头在线监测装置包括采集单元、控制单元和计算机，采集单元、控制单元和计算机依次连接，以上所述的采集单元或为摄像头，用于拍摄正反面皮带机画面，并将图像视频信号传输给控制单元，所述的采集单元或为金属探测传感器，用于探测金属的导电性和导磁性；主要用于输送物料普通胶带机械接头的在线监测，实现机械接头受损情况的探测，使用该装置主要预防皮带断带事故的发生，避免由于胶带断带造成停产，影响矿山的生产。
【专利说明】整芯胶带机械接头在线监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型整芯胶带机械接头在线监测装置，属于输送物料普通胶带机械接头的领域。
【背景技术】
[0002]机械接头俗称皮带扣。整芯胶带主要应用在煤矿和其他矿山、码头、电厂等场所运输矿产和物料的皮带机上，其性能的好坏直接关系到安全生产和生产效率，对于整芯胶带可采用机械带扣和硫化两种方法，硫化接头一般由胶带厂提供相应服务，而机械带扣一般由使用者自己解决。机械带扣因其使用简单和更换方便，成为整芯胶带最常用、最主要的连接方式，整芯胶带尤其是塑料面整芯胶带超过95 %的场所都使用机械带扣连接，而进行机械带扣连接的工作都是由人工完成，不同的人对于机械带扣的制作和选择存在一定的差异性，导致整芯胶带在使用过程中受到的损伤程度和更换的频率有较大差异。由于机械接头的损坏情况，人眼就可以看出来，所以目前国内外主要是靠人工检查，在检修胶带时，靠人工放慢胶带的运行速度，目测机械接头的损坏情况，人工检测只能有限的观测机械接头一个面的损伤情况，另一个面观测比较困难。现在随着煤矿顺槽皮带越来越长，从2000m发展到现在6000m，每IOOm就有一个机械接头，6000m就有120个机械接头，按胶带的速度4m/s计算，皮带转一圈要用50分钟。所以，随着皮带的增长，人工检测机械接头已经不太现实，因此有必要予以改进。
【发明内容】
[0003]本实用新型是为了克服以上技术存在的不足而提出的一种新方案，使普通胶带机断带事故减少发生，提高胶带机的效率和使用寿命。
[0004]为解决以上问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]整芯胶带机械接头在线监测装置包括采集单元、控制单元和计算机，采集单元、控制单元和计算机依次连接，以上所述的采集单元或为摄像头，用于拍摄正反面皮带机画面，并将图像视频信号传输给控制单元，所述的采集单元或为金属探测传感器，用于探测金属的导电性和导磁性，所述的控制单元包括电源模块，信号转接模块和电源伺服模块，电源模块提供各部件所需电源，视频转换模块将采集单元采集的信号转换USB图像信号，并传输给计算机，电源伺服模块根据上位机的命令，打开和关断下位机电源，所述的计算机用于接收单片机模块传输的数据，进行处理、显示、存储、生成检测报告、自检报告。
[0006]本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是:
[0007]本实用新型有效防止了普通胶带机断带事故的发生，提高胶带机的使用寿命和效率，减轻维修工的负担，提高胶带机控制的自动化程度，进而实现胶带机控制自动化。
[0008]主要特点有:1、硬件采用模块化设计:在硬件上按不同的功能，划分不同的区域，坚持采用当前最新、性能最优的芯片，提高装置稳定性和抗干扰能力。2、软件采用结构化设计:软件根据功能的不同，分成功能模块，实用、直观、可靠。3、安装简便:充分考虑现场的条件，使安装检修方便快捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型采集单元为金属探测传感器的结构示意图；
[0012]图3是本实用新型采集单元为摄像头的结构示意图。
[0013]图中I为采集单元、2为控制单元、3为计算机、4为金属探测传感器、5为摄像头。【具体实施方式】
[0014]下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0015]如图1所示，本实用新型整芯胶带机械接头在线监测装置包括采集单元1、控制单元2和计算机3，其中，采集单元1、控制单元2和计算机3依次连接。以上所述的采集单元I或为摄像头，用于拍摄正反面皮带机画面，并将图像视频信号传输给控制单元2，所述的采集单元I或为金属探测传感器，用于探测金属的导电性和导磁性，所述的控制单元2包括电源模块，信号转接模块和电源伺服模块，电源模块提供各部件所需电源，视频转换模块将采集单元I采集的信号转换USB图像信号，并传输给计算机3，电源伺服模块根据上位机的命令，打开和关断下位机电源，所述的计算机3用于接收单片机模块传输的数据，进行处理、显示、存储、生成检测报告、自检报告。
[0016]检测机械接头的方法有两种，方法一:若导磁性能强，采用金属的导磁性能探测机械接头的损坏情况，若导磁性能差，采用金属探测技术；方法二:采用摄像头拍照片的方法，经图像处理，判断机械接头的受损状况。用强力风吹或雨刷去除摄像头的灰尘。
[0017]如图2所示，金属探测传感器4和控制单元2相连，控制单元2与计算机3相连，第一个金属探测传感器4用于测量胶带正面皮带机的损伤情况，第二个金属探测传感器4用于测量胶带反面皮带机的损伤情况，每个传感器箱内有40个传感器(以1.2m皮带为例)，每个传感器覆盖30_，传感器数量随皮带宽度增加而增加，每个传感器覆盖1-2个机械接头。控制单元2由电源模块、高速单片机模块、电源伺服模块组成，其中，电源模块提供各模块所需电源，高速单片机模块完成传感器数据采集和处理，以及通讯，电源伺服模块根据上位机的命令，打开和关断电源模块。计算机3接收单片机模块传输的数据，进行处理、显示、存储、生成检测报告、自检报告等。
[0018]如图3所示，第一个摄像头5与第二个摄像头5和控制单元2相连，控制单元2与计算机3相连，第一个摄像头5与第二个摄像头5分别用于拍摄正反面皮带机画面，并将图像视频信号传输给控制单元2。控制单元2由电源模块、视频信号转接模块、电源伺服模块组成，其中，电源模块提供各部件所需电源，视频转换模块将图像信号转换成USB图像信号，传输给计算机3。电源伺服模块根据上位机的命令，打开和关断下位机电源。计算机3接收单片机模块传输的数据，进行处理、显示、存储、生成检测报告、自检报告等。
[0019]机械接头损毁判断方法:建立完好机械接头的标准数据模型，将采集回来的数据与标准数据进行比较，参数变化超过设定值，就归类为有问题机械接头，用损毁机械接头的个数或损毁个数的百分比表示整体机械接头的损毁情况，软件按机械接头损毁情况排序，不同形式的机械接头自动建立相应的标准数据模型库。
[0020]上位机软件的主要功能是:装置自检、确定初始位置、自动检测、分级报警、故障点定位、自动生成检验报告。其中，分级报警功能:根据接头损毁的程度，分级报警，报警值可设置，如5%提示，10%报警，15%停车；自动生成检验报告功能:根据接头损毁的程度，自动分级、归类生成检测报告。
[0021]实现的功能:
[0022]1、断扣、磨损、掉扣、位置的变化，串销断裂导致皮带位置变化，扣钉的脱落，整体形状变化等在线实时监测。
[0023]2、实现对整芯胶带机械接头受损情况排队，用户可根据此，去掉最差的那段胶带。
[0024]3、模拟照片显示方式，真实显示皮带的实际状态，用户一目了然。
[0025]4、实现机械接头受损情况分级报警，可设定报警值，极限报警并停皮带，并给胶带主控机发送RS485联系信号。
[0026]5、计算机显示皮扣的流水编号，新增接头可由用户自定义。
[0027]6、实现检测结果，实时打印和上传功能。
[0028]7、可自动定时开机，定时检测，启动监测软件开始检测时，系统自动上电，软件停止运行时，系统自动断电。
[0029]8、建立机械接头标准模型库，实现数据分析比较。
[0030]9、实现准确定位检修功能,当输入检修的机械接头编号时,准确停车至检修区。
[0031]10、显示胶带所有机械接头的状态。
[0032]主要技术指标:
[0033]1、皮带宽度:600-2000mm
[0034]2、皮带运行速度:0.5-8m/s
[0035]3、实时采集的机械接头数据重复率≥98%
[0036]4、机械接头断口、损伤、位置变化等判断准确率> 98%
[0037]5、检测图形能够真实显示皮带机的形状，倾斜方向。
[0038]6、通讯方式:CAN总线、RS485、以太网任意选择。
[0039]7、计算机工作环境温度:0°C -50°C，传感器工作环境温度:-10°C -40°C
[0040]8、装置电源电压:127V/660V，频率50Hz，功率:< 300W
[0041]9、通讯距离:< 3Km,传输速率:10_200Kbps。
【权利要求】
1.整芯胶带机械接头在线监测装置，其特征在于:包括采集单元(I)、控制单元(2)和计算机(3)，采集单元(I)、控制单元(2)和计算机(3)依次连接，所述采集单元(I)为摄像头或金属探测传感器，位于皮带机的正反两面。
2.根据权利要求1所述的整芯胶带机械接头在线监测装置，其特征在于:所述的控制单元(2)包括电源模块，信号转接模块和电源伺服模块，电源模块提供各部件所需电源，视频转换模块将采集单元(I)采集的信号转换USB图像信号，并传输给计算机(3)，电源伺服模块根据上位机的命令，打开和关断下位机电源。
【文档编号】B65G43/02GK203497655SQ201320470869
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月27日 优先权日:2013年7月27日
【发明者】张海涛 申请人:山西科为感控技术有限公司